周 兵 涂正凯 刘志春 刘 伟

（华中科技大学能源与动力工程学院1） 武汉 430074）

（武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室2） 武汉 4300704）

良好的启动特性是衡量一个相变流体回路系统的优劣与否的重要评价标准［1］.启动过程一般可分为：升温过程（预热过程）和相变过程.在加热过程中，蒸发器中的液体在加热热流的作用下温度不断上升，当达到一定温度时开始相变，在蒸气槽道中产生大量蒸气，并克服管路阻力，从而推动管路中的液体进入蒸发器，形成新的循环；另一方面，在启动过程中，蒸发器的上下壁温度将会同时升高，并存在一定的温差，如果此温差过小，不满足启动预热的要求，蒸发器启动将会失败.J.Tim、曲 伟 等［2－3］分 析 了 圆 柱 型 CPL（capillary pumped loop）蒸发器启动预热情况，将CPL启动预热阶段看作一个非稳态导热过程，忽略蒸气槽道的影响建立了数学物理模型，给出了分析解.刘志春和史光等［4－5］分别建立了小型平板 CPL和LHP（loop heat pipe）的蒸发器的非稳态导热的预热启动的模型，在这些研究中，未给明启动温度的判别依据.本文从毛细管内液柱的力平衡方程出发，得出预热启动的判定温度，并建立蒸发器的三维数值模型来研究系统的预热启动特性.

1 理论分析

考虑毛细力、粘性力和惯性影响，建立毛细液柱的动量方程［6］

式中：θ为液体接触角；σ为表面张力系数；R为液柱的半径；s为液柱的长度；ρ为液体的密度；ρv为气体的密度；μ为液体的动力学粘性系数；u为液柱中液体运动的速度；t为时间参数；……